攀登光子晶体高峰的人----访麻省理工学院祁明浩博士(9003校友)

(http://www.stdaily.com/gb/gdnews/2004-07/20/content_276450.htm)

在通过电子邮件联系采访的过程中,祁明浩留给我的第一印象就是做事一丝不苟。每次回复不仅清楚、细致,最后甚至连开车到波士顿的道路图,他都用电子邮件传给我。

31岁的祁明浩博士毕业于江苏海门高级中学,1990年以“海门状元”的优异成绩考入中国科技大学化学物理系,毕业后又转往麻省理工学院电子工程系,攻读“光子晶体”专业博士,并开展博士后研究工作,一干就是7年。

今年4月,《自然》杂志发表了第一作者为祁明浩的研究论文,公布了祁明浩与其他科学家合作完成的研究成果:他们成功找到了一种可以有控制地向晶体引入点缺陷的方法。也就是说,可将光子“捕获”到一个区域内。目前世界上只有三个小组在研究这一课题,而他们无论从理论、制造及测量方面,均达到了世界最高水平。

祁明浩介绍说:“当前,半导体集成电路在速度、效率的提高上受到量子效应及电子本身之间的相互作用的限制,而光子技术则是突破这些限制的有效手段之一。但是传统的光学器件与电子集成器件相比,要笨重成千上万倍。如果光学器件也能像电子器件一样集成化,那么在今后五十年里,光电集成线路就将使信息技术产业发生巨大变革。解决这个问题的关键,在于开发和研究一种新型的人工材料———光子晶体”。

光子晶体是一种人工制造的晶体,它的结构和半导体非常接近。正因为如此,光子晶体对光子的作用就同硅对电子的作用类似。这使得光子晶体对光子技术而言,就如同硅对半导体一样,是光信息处理的基础和核心。而要在光子晶体中制造出光子器件,人们就需要在光子晶体中引入设计好的点缺陷或线缺陷。这就如同半导体必须经过掺杂,才能制造出电子器件一样。

这一研究领域的一个公认难题,就是三维光子晶体的制造,尤其是引入可控制的、设计好的点缺陷或线缺陷,而祁明浩等人攻克的正是这样一个关键性的难题。他们人为地制造了一种全新的,最有利于光子集成电路的三维光子晶体,同时在世界上首次人为地引入点缺陷,并且能自如地控制这种点缺陷,使它们在光通讯波段发生共振。这一成果使一个全新的集成光子技术世界向人类敞开了大门。与此同时,这种光子晶体中的点缺陷,也成为打开量子信息处理大门的金钥匙。

我曾好奇地问祁明浩:“在你的研究工作中,什么东西起着决定性作用?”他说:“父母的教育功不可没。尽管他们的工作十分普通,可他们把对工作的负责、勤奋,‘遗传’给了我,使我受益终生。”

(科技日报驻美国记者 张孟军 报道)